热水瓶也叫暖水瓶,保温瓶,开水瓶,外壳是用塑料,铁皮或者竹篾做成,内装双层玻璃内胆,夹层中的玻璃上镀银,瓶口是木塞,可在较长的时间内保持瓶内开水的温度。
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热水瓶的发展 考古学家在古罗马废墟中发现一个双层容器,这是世界上发现的最早类似热水瓶的物品。
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1643年意大利人提出了真空原理,为热水瓶的发明奠定了理论基础。 - \0 j* I8 A- q2 v" B7 x; Y; M
1881年英国化学家在单层玻璃上镀一层银,这样可降低热辐射,减缓热量散失。 . L' ]1 M/ V6 ]4 G6 j1 ^' R
1892年英国科学研究所制成双重玻璃容器,并将内侧玻璃壁上涂上银,然后又抽掉了双重玻璃间的空气,还申请了专利。热水瓶的发明者:英国化学家詹姆士·杜瓦所以也叫杜瓦瓶。 1 |( h% I9 G5 E: w& Q% B
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1904年德国人给玻璃外装上外套,并用软橡胶或塑料堵住瓶口,达到更好的保温效果,这就是现代的热水瓶。
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中国最早是在宋代,用玻璃做成胆,外层涂上水银,形状与现代保温瓶差别不大,宽口,长颈,有把手,当时只有皇宫内才能使用,非常珍贵,皇帝将这种保温瓶赐给公主作为嫁妆。
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热水瓶是怎么样保温的? 当人们靠近火源就会感觉身上暖乎乎的,这是火源的热量传到人的身上,这就是热辐射,防止热辐射散失的最好办法就是用镜子把它反射回来。
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一杯开水放在哪里,开水散发的热量与空气对流就会慢慢把热量吸走,开水就会变凉,如果给杯子加个盖子,热量就不会与空气对流,就会减缓开水冷却的时间。 - A) W+ ?1 q7 z" B0 x5 O
热水瓶是由双层玻璃制成,玻璃壁上都镀上一层银就好像镜子,能将瓶内流动的热量反射回去,双重玻璃间抽走空气形成真空,空气是热量传递的介质,真空层就增大了热量散发的难度,在瓶口加上软木塞,切断了热量最后散发的路径,但开水瓶也不能一直保温,只能减缓热量散失的时间。
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热水瓶不仅能保持热量,对温度较低的东西也能保冷,当放一个冰棍进去,它也能隔绝外面的热空气进入瓶内,冷热空气不能对流,达到保冷的效果。
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热水瓶的保温秘诀主要在于玻璃双层内胆,下面就来看看双层玻璃内胆如何制造的。 ' ^% {9 |, z- ^& X# N* a$ f
玻璃瓶内胆原料是用能耐高温的钠钙硅盐酸玻璃,高温中将原料烧成玻璃流体,在金属模具中吹制成壁厚1~2毫米的玻璃瓶,外瓶底部熔接一根玻璃管,后面的工序中,这支玻璃尾管用于抽取内外层间的空气以及供镀银。 & _! k/ z! d( }8 l* ]0 M3 T) L
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在外瓶上画出记号线,加热后用刀将瓶口多余的部分切掉,切掉的部分可以回炉再使用,将外瓶从中间切成上下两部分,主要是为了装入内瓶,比外瓶小的内瓶也要切掉瓶口多余的部分,瓶口加热处理圆滑。
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内瓶粘上给内外瓶之间留出间隙的石棉垫块,将内瓶放入外瓶中,石棉垫块会给内外瓶间留出空隙。 0 E( @; v9 [' j' G
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装入内瓶,盖上外瓶的上端部分,对外瓶上下两部分加热重新熔接,如果遇到上下部分没有对齐的话,熔接时就会出现破孔,还要熔封内外瓶口的间隙,用模具挤压内瓶口让其与外瓶口完全溶合在一起。 " a# [; C- l i/ r+ M
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8 S5 R3 d& o" @6 j( {从尾管中注入纯水,清洗内外瓶间的间隙,排出水,再注入镀银液,将一定数量的化合物溶液作为还原剂,通过尾管灌入到瓶胆夹层中,进行银镜反应,将银离子还原沉积在玻璃夹层表面,形成镜面银膜薄层。
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( U3 n( D7 k9 j1 T5 k7 I0 E L) `从玻璃管抽出内外瓶间的空气,变成真空,加热到300~400℃蒸发掉夹层中的水分,熔封玻璃管尾口,双层玻璃内胆就做好了。 7 R' ?; j" e) _3 w" T. k
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) s* x$ b' }: P8 I这也就是热水瓶内胆底部为何有一个小突起,而且凸起一旦破碎,双层内胆无法保持真空状态,保温效果就非常差了。
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瓶壳有竹子编的,塑料或者铁皮壳,从瓶壳底部装入玻璃内胆,固定好瓶底,装上瓶塞,提环,瓶盖,最后注入开水测试,热水瓶就做好了。 3 y* [$ l1 G$ Z0 ~% t+ B
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长辈们在买热水瓶时都会做两个动作,一个是将瓶口贴着耳朵听,听瓶内的“嗡嗡”声以此来辨别好坏,这是因为声音的传播也需要媒介,真空是不能传播声音的,还有声音遇到障碍物也会反射,当外面的声音通过瓶口进入后,就会在瓶内频繁反射,而不能通过真空的玻璃夹层,就能听到较大的“嗡嗡”声,玻璃夹层真空度越高,镀银越光滑,听到的声音就越大,保温效果就越好。 5 Q$ D) e2 t( |7 l& I
还有就是从瓶底观察,看玻璃内胆上的那个尖尖的尾管是否完好,尾管完整就能保证玻璃夹层真空,如果尾管破损就不能保温了。 - L) ^7 N: \+ ]
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热水瓶内胆中涂了一层光亮如镜薄薄的是银,(也有镀铝,镀铜等材料,)而并不不是水银,有人会担心银会有害健康,热水瓶诞生已有100多年,最开始是在玻璃上涂水银,但后来为了健康,都改成镀银,并且热水瓶内胆是双层的,银是涂在夹层中的,不会与开水接触,对健康没有影响。 3 @& X/ ~7 n2 G
现在越来越多的热水瓶使用不锈钢内胆,它耐用经摔,携带方便,受到大家的青睐,但是如果使用不当也会对身体造成伤害,不锈钢是由镍,铬,锰等元素组成,如果长时间装酸性物质,就会有重金属释放出来。
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! z5 x( y2 ~6 i4 [: T在日常生活中,不少人用不锈钢热水瓶装茶水或者中药,时间久了你会发现不锈钢内胆会有腐蚀的痕迹,茶水中含有多种化学成分,如果长时间在不锈钢瓶中泡茶会发生化学反应,有害健康,还有中药中含有酸性物质,容易让不锈钢释放出重金属,对人体产生不良影响,所以不锈钢热水瓶最好使用食品级不锈钢。 |